《创新思维与现代设计》教学资源：编程资料_OSG资料_OSG程序设计教程 OpenSceneGraph.pdf_P6-P10

OpenSceneGraph 程序设计 www.osgChina.org 第一章：绪论 8 3.1.2 超级指针....................................................................................................................... 56 3.2 移动/旋转/缩放模型................................................................................................................. 57 示例八：移动/旋转/缩放模型........................................................................................... 58 3.3 小结 ......................................................................................................................................... 59 3.4 本章所用类参考........................................................................................................................ 59 3.4.1 osg::Node ..................................................................................................................... 59 3.4.2 osg::Group.................................................................................................................... 65 3.4.3 osg::Switch ................................................................................................................ 67 3.4.4 osg::MatrixTransform .................................................................................................. 70 第四章基本几何图元 ..................................................................73 4.1 概述 ......................................................................................................................................... 73 4.1.1 基本绘制方法................................................................................................................ 73 示例九：绘制正方形......................................................................................................... 73 4.1.2 所有可绘制图元 ............................................................................................................. 75 示例十：绘制线宽............................................................................................................. 76 4.2 内置几何类型 ........................................................................................................................... 78 示例十一：内置几何类型.................................................................................................. 78 4.3 本章小节 .................................................................................................................................. 80 4.4 本章类参考............................................................................................................................... 80 4.4.1 osg::Geode.................................................................................................................... 80 4.4.2 osg::Drawable .............................................................................................................. 83 4.4.3 osg::Shape.................................................................................................................... 89 4.4.4 osg::Geometry .............................................................................................................. 90 第五章交互 ........................................................................103 5.1 交互过程 .................................................................................................................................103 5.2 交互详解 .................................................................................................................................104 5.2.1 经典示例.......................................................................................................................104 示例十二：响应键盘鼠标.................................................................................................104 5.2.1 事件类型与响应 ............................................................................................................106 5.3 pick........................................................................................................................................108 示例十三：pick ...............................................................................................................109 5.4 小结 ........................................................................................................................................112 5.5 本章所用类参考.......................................................................................................................112 5.5.1 osgGA::GUIEventHandler..............................................................................................112 5.5.2 osgFX::Scribe .............................................................................................................114 第六章漫游 ........................................................................116 6.1 MatrixManipulator.................................................................................................................116 6.1.1 操作器概述 ...................................................................................................................116 6.1.2 操作器实例...................................................................................................................116 示例十四：漫游实例........................................................................................................117 6.2 制作路径漫游 ..........................................................................................................................126 6.2.1 使用 path 文件..............................................................................................................126 示例十五：使用 path 文件...............................................................................................127 6.2.2 路径编辑器 ...................................................................................................................128

OpenSceneGraph 程序设计 www.osgChina.org 第一章：绪论 9 示例十六：建立 MFC 单文档 OSG 程序................................................................................128 示例十七：路径漫游程序.................................................................................................141 6.3 小结......................................................................................................................................154 6.4 本章所用类参考.......................................................................................................................154 第七章更新&回调 ......................................................................156 7.1 回调 ........................................................................................................................................156 7.1.1 使用已有回调................................................................................................................156 示例十八：callback ........................................................................................................156 7.1.2 自定义回调 ...................................................................................................................158 示例十九：自定义 callback 类........................................................................................158 7.2 NodeVisitor ...........................................................................................................................160 示例二十：输出模型所有顶点..........................................................................................160 7.3 小结 ........................................................................................................................................162 7.4 本章所用类参考.......................................................................................................................162 7.4.1 osg::NodeVisitor ........................................................................................................162 第八章粒子系统 ......................................................................167 8.1 OSG 中粒子系统要素..............................................................................................................167 8.1.1 粒子系统的模拟过程...................................................................................................167 8.1.2 osgParticle 中的类...........................................................................................................169 8.2 粒子系统实例 ..........................................................................................................................180 8.2.1 雨雪效果.......................................................................................................................180 示例二十一：雨雪效果.....................................................................................................180 8.2.2 喷泉模拟.......................................................................................................................181 示例二十二：喷泉............................................................................................................181 8.3 本章小节 .................................................................................................................................185 8.4 本章所用类参考.......................................................................................................................185 8.4.1 osgParticle::Particle ......................................................................................................185 8.4.2 osgParticle::ParticleSystem.....................................................................................190 8.4.3 osgParticle::ConstantRateCounter ............................................................................193 8.4.4 osgParticle::VariableRateCounter ............................................................................194 8.4.5 osgParticle::RandomRateCounter................................................................................195 8.4.6 osgParticle::SegmentPlacer.......................................................................................197 8.4.7 osgParticle::MultiSegmentPlacer..............................................................................198 8.4.8 osgParticle::CenteredPlacer.....................................................................................200 8.4.9 osgParticle::BoxPlacer..............................................................................................201 8.4.10 osgParticle::PointPlacer.......................................................................................203 8.4.11 osgParticle::SectorPlacer.......................................................................................203 8.4.12 osgParticle::ParticleEffect ...................................................................................205 8.4.13 osgParticle::FluidProgram.......................................................................................208 第九章：视口&LOD&多通道 ................................................................210 9.1 多视口.....................................................................................................................................210 9.1.1 多视口过程 ...................................................................................................................210 9.1.2 创建前后左右视图........................................................................................................210 示例二十三：创建前后左右视图.......................................................................................210

OpenSceneGraph 程序设计 www.osgChina.org 第一章：绪论 10 示例二十四：多窗口渲染.................................................................................................213 9.2 LOD........................................................................................................................................215 9.2.1 文件的输出 ...................................................................................................................215 示例二十五：输出结点到文件..........................................................................................215 9.2.2 在模型中加 LOD 头结点..................................................................................................215 示例二十六：给模型加 LOD 头结点输出............................................................................216 9.3 多通道..............................................................................................................................216 示例二十七：组建和使用 osgCluster...............................................................................216 9.4 Imposter..........................................................................................................................218 示例二十九：Imposter.....................................................................................................218 9.5 本章小节 ..........................................................................................................................219 9.6 本章所用类参考................................................................................................................219 9.6.1 osg::Camera.................................................................................................................219 9.6.2 osg::LOD ......................................................................................................................228 9.6.3 osgSim::Impostor ......................................................................................................231 第十章文字&模型阴影 ..................................................................233 10.1 显示汉字................................................................................................................................233 示例二十九：汉字 HUD .....................................................................................................235 10.2 显示当前位置.........................................................................................................................236 示例三十：HUD 动态更新当前位置....................................................................................237 10.3 阴影.......................................................................................................................................241 10.4 小结.......................................................................................................................................241 10.5 本章所用类参考...................................................................................................................241 10.5.1 osg::Text.................................................................................................................241 第十一章地形 VPB 初步 ...............................................................248 11.1 VPB 简介..............................................................................................................................248 11.1.1 VPB 的获得................................................................................................................248 11.1.2 VPB 的编译................................................................................................................248 11.2 VPB 使用.......................................................................................................................250 11.3 小结................................................................................................................................253 附录：Step Into OpenSceneGraph 中 MFC 基础章节.............................................254 1.1 最精简的单文档 MFC 框架.........................................................................................................254 1.2 MFC 常用的几种基本操作.......................................................................................................270 1.2.1 修改鼠标 ....................................................................................................................270 1.2.2 透明对话框.................................................................................................................271 1.2.3 客户区全屏.................................................................................................................273 1.2.4 音乐播放 ....................................................................................................................276

OpenSceneGraph程序设计 www.osgChina.ong 第一章：绪论第一章绪论 OsG诞生于大概是1997年，可以在osgChina[www.osgChina.org】上查阅到关于OSG的来龙去脉。笔者使用 OSG也已经有三到四年的时间了。当初偶然接触OSG到现在，OSG己经在国内外得到广泛的应用，国内己经有好几家专门使用OSG的公司，他们分布在杭州、西安、深圳以及还有一些我不知道的地方。然而，更让人兴慰的是国内的各重点院校与研究所都己经开始使用OSG。我做为一直使用OSG做开发的图形工作者，感觉非常兴慰。当每一次在群里或论坛说OSG又有什么什么消息时，看到很多人说：看来选OSG 是选对了，OSG明天更好等等类似的话，我热泪盈框。 OSG进入中国己经有七到八年了，在这期间，OSG经历了数次变迁，青丝变白发。使用OSG的开发者从无到有，从草根开发者到成立专门使用OSG的公司。 1.1 0SG简介 1.1.10SG的诞生在1997年时，Don Burns由于喜欢滑翔机运动且对计算机图形学非常熟悉，在INUX上写了一个控制滑翔机的小引擎，这便是OSG的最初雏形。后来在1998年，Don Burns在滑翔机爱好者邮件列表中遇到了Robert Osfield,对OSG的命运起到了决定性的改变。我们现在在邮件列表中也会经常看到Robert的名字，从98年至今，Robert一直担当OSG开发组长，权衡OSG的各种利弊。有很多人在刚开始接触OSG时感觉到非常痛苦，咋一看一点儿都看不懂，疑是什么鬼怪新语言。其实OSG 是语法是标准C+的。您可以登录：http:/www.osgchina.org/与http:/www.openscenegraph..org查看关于OSG历史的更多信息。也可以查阅《osG快速入门指南》[<OpenSceneGraph Quick Start Guide>:]的第一章的相关章节来获得OsG 的发展更详细信息。 1.1.20SG在中国 OSG在2000年或更早时候进入的中国，据个人了解，FLMN在2003年接触的OSG,并在2005年创立了 VRDEV[www.vrdev..net)网站。VRDV是国内OSG爱好者交流的中心，把无数OSG爱好者引入大门。 3DVRI[www.3dvri.com是基于OSG的VR引擎，在大中院校及公司得到广泛的应用。关于3DVRI的相关案例可以查看osgChina的企业展示版面http:/www.osgchina..org/projects/,osgChina/enterprise.php。在今年初二，由FreeSouth牵头，联合国内众多爱好者共同建立了OSG中国官方网站[www.osgChina.org】, 以及osG中国讨论区[bbs.osgChina.orgl,组建了OSG在中国的大本营。 11

OpenSceneGraph 程序设计 www.osgChina.org 第一章：绪论 11 第一章绪论 OSG 诞生于大概是 1997 年，可以在 osgChina[www.osgChina.org]上查阅到关于 OSG 的来龙去脉。笔者使用 OSG 也已经有三到四年的时间了。当初偶然接触 OSG 到现在，OSG 已经在国内外得到广泛的应用，国内已经有好几家专门使用 OSG 的公司，他们分布在杭州、西安、深圳以及还有一些我不知道的地方。然而，更让人兴慰的是国内的各重点院校与研究所都已经开始使用 OSG。我做为一直使用 OSG 做开发的图形工作者，感觉非常兴慰。当每一次在群里或论坛说 OSG 又有什么什么消息时，看到很多人说：看来选 OSG 是选对了，OSG 明天更好等等类似的话，我热泪盈框。 OSG 进入中国已经有七到八年了，在这期间，OSG 经历了数次变迁，青丝变白发。使用 OSG 的开发者从无到有，从草根开发者到成立专门使用 OSG 的公司。 1.1 OSG 简介 1.1.1 OSG 的诞生在 1997 年时，Don Burns 由于喜欢滑翔机运动且对计算机图形学非常熟悉，在 LINUX 上写了一个控制滑翔机的小引擎，这便是 OSG 的最初雏形。后来在 1998 年，Don Burns 在滑翔机爱好者邮件列表中遇到了 Robert Osfield，对 OSG 的命运起到了决定性的改变。我们现在在邮件列表中也会经常看到 Robert 的名字，从 98 年至今，Robert 一直担当 OSG 开发组长，权衡 OSG 的各种利弊。有很多人在刚开始接触 OSG 时感觉到非常痛苦，咋一看一点儿都看不懂，疑是什么鬼怪新语言。其实 OSG 是语法是标准 C++的。您可以登录：http://www.osgchina.org/ 与 http://www.openscenegraph.org 查看关于 OSG 历史的更多信息。也可以查阅《OSG 快速入门指南》[<OpenSceneGraph Quick Start Guide>]的第一章的相关章节来获得 OSG 的发展更详细信息。 1.1.2 OSG 在中国 OSG 在 2000 年或更早时候进入的中国，据个人了解，FLMN 在 2003 年接触的 OSG，并在 2005 年创立了 VRDEV[www.vrdev.net]网站。VRDEV 是国内 OSG 爱好者交流的中心，把无数 OSG 爱好者引入大门。 3DVRI[www.3dvri.com]是基于 OSG 的 VR 引擎，在大中院校及公司得到广泛的应用。关于 3DVRI 的相关案例可以查看 osgChina 的企业展示版面[http://www.osgchina.org/projects/osgChina/enterprise.php]。在今年初二，由 FreeSouth 牵头，联合国内众多爱好者共同建立了 OSG 中国官方网站[www.osgChina.org]，以及 OSG 中国讨论区[bbs.osgChina.org]，组建了 OSG 在中国的大本营

OpenSceneGraph程序设计 www.osgChina.ong 第一章：绪论目前在国内使用OSG的大概有上千人，专做OSG相关项目的公司有三到五家。各高校与研究所与仿真相关的实验室等等都在不同程度的在OSG这个方向上投入人力与物力。您可以登录www.vrdev..net查看OSG国内爱好者使用OSG的历程，也可以登录bbs.osgChina..org来查看最新的讨论。 1.2如何学习0SG 1.2.10$G的书籍 OSG官方出过两本书，一本是《OpenSceneGraph参考手册》[OpenSceneGraph Reference Manuals],这本书有基于1.2与2.20双版本。该书大概成于07年六月左右，当时记得是在五一的时候，我当时正在家中吃饭，朋友通知说出书了。然而就在今天中午，3DV的唐先生刚刚打电话来告知喜讯，说他们方才己经购买到了这本书。这是我听到的第一个购买到这本书的相关消息。这本书是一本参考大全，大家应该有不少都看过C 语言参考大全，C+参考大全，PowerBuilder参考大全。换句话说，里面介绍的是函数与函数说明，并不涉及原理的讲述与案例。当然从某种意义上讲OSG更侧重于当作工具库来使用，做二次开发相对少一些，OSG 的结构与体现在人们面前的使用方法与发展趋势也是越来越方便人们使用，这样应用会是OSG最重要的一环，二次开发则次之。另一本则不得不重重的提一下了，书名叫《oSG快速入门指南》[OpenSceneGraph Quick Start Guide]。这本书由于是官方出的第一本书，而且早就放出话去，故千呼万唤始出来。记得我听见这本书出来的时候饭都没顾上吃，上网吧就下下来了，又打电话又写邮件，不亦乐乎。记得那个时候Array好像己经开始做OsG 了。VDEV上英文版被帖出来后，大家争相翻译，现在记不清楚了，武大的有位夜间登录网友记得曾经译过几节，但是没有坚持下来。最后清华的王锐Array]与他的好友钱学雷博士完成了最终的翻译并与OSG开发组联系发行了中文版。这本书是免费的中英文版本均可以在OsG中国讨论区[bbs.osgChina.orgl上下载到。不得不说，这是一本好书。虽然讲的没什么大的应用，但是是OSG众多书籍中唯一讲原理的书籍，所以不管怎样一定要看看才行。在随书的光盘当中，我也会把这本书的中英文都整理出来。还有一本有书的模样的是很早很早的未完成的书籍，书名为《oSG基本渲染理论》[A Short Introduction to the Basic Principles of the Open Scene Graph]。这本书由我翻译完成，英文可以在www.osgChina.org下载得到，或在书的随赠光盘当中，而中文则在随书光盘与bbs.osgChina.org上都可以下载得到。这本小书应该是最早的介绍OSG的专业书籍，可惜的是并没有完成，估计以后也不会再继续写了。这本书是基于OSG1.20的。另外在Google.上可以搜索到更多的关于OSG的论文，有些论文写的非常精彩且长，曾记得有位博士写的关于多通道，整整几十页，字还很小。可以到http:/www.google..cn/advanced_search?hl=zh-CN也就是www.google.cn 的高级搜索子项里填入相关信息来搜索关键字为OsG或Ope nSceneGraph的资源。我一般喜欢搜索PDF与Doc 格式的文档。如图1.1所示。除此之外再也没有英文的专业书籍来介绍OSG了，大概是OSG的书卖的并不是十分的好。曾记得我以前问过 FLMN为什么不买一本参考大全，FLMN当时说：有Doxygen就行了。后来我琢磨一下也是的，一来那玩易儿很贵，在外国便宜，顺差过来就贵了。二来有Doxygent确实就行了，所以没有买。而且OSG快速入门指南是 12

OpenSceneGraph 程序设计 www.osgChina.org 第一章：绪论 12 目前在国内使用 OSG 的大概有上千人，专做 OSG 相关项目的公司有三到五家。各高校与研究所与仿真相关的实验室等等都在不同程度的在 OSG 这个方向上投入人力与物力。您可以登录 www.vrdev.net 查看 OSG 国内爱好者使用 OSG 的历程，也可以登录 bbs.osgChina.org 来查看最新的讨论。 1.2 如何学习 OSG 1.2.1 OSG 的书籍 OSG 官方出过两本书，一本是《OpenSceneGraph 参考手册》[OpenSceneGraph Reference Manuals]，这本书有基于 1.2 与 2.20 双版本。该书大概成于 07 年六月左右，当时记得是在五一的时候，我当时正在家中吃饭，朋友通知说出书了。然而就在今天中午，3DVRI 的唐先生刚刚打电话来告知喜讯，说他们方才已经购买到了这本书。这是我听到的第一个购买到这本书的相关消息。这本书是一本参考大全，大家应该有不少都看过 C 语言参考大全，C++参考大全，PowerBuilder 参考大全。换句话说，里面介绍的是函数与函数说明，并不涉及原理的讲述与案例。当然从某种意义上讲 OSG 更侧重于当作工具库来使用，做二次开发相对少一些，OSG 的结构与体现在人们面前的使用方法与发展趋势也是越来越方便人们使用，这样应用会是 OSG 最重要的一环，二次开发则次之。另一本则不得不重重的提一下了，书名叫《OSG 快速入门指南》[OpenSceneGraph Quick Start Guide]。这本书由于是官方出的第一本书，而且早就放出话去，故千呼万唤始出来。记得我听见这本书出来的时候饭都没顾上吃，上网吧就下下来了，又打电话又写邮件，不亦乐乎。记得那个时候 Array 好像已经开始做 OSG 了。VRDEV 上英文版被帖出来后，大家争相翻译，现在记不清楚了，武大的有位夜间登录网友记得曾经译过几节，但是没有坚持下来。最后清华的王锐[Array]与他的好友钱学雷博士完成了最终的翻译并与 OSG 开发组联系发行了中文版。这本书是免费的中英文版本均可以在 OSG 中国讨论区[bbs.osgChina.org]上下载到。不得不说，这是一本好书。虽然讲的没什么大的应用，但是是 OSG 众多书籍中唯一讲原理的书籍，所以不管怎样一定要看看才行。在随书的光盘当中，我也会把这本书的中英文都整理出来。还有一本有书的模样的是很早很早的未完成的书籍，书名为《OSG基本渲染理论》[A Short Introduction to the Basic Principles of the Open Scene Graph]。这本书由我翻译完成，英文可以在www.osgChina.org下载得到，或在书的随赠光盘当中，而中文则在随书光盘与bbs.osgChina.org上都可以下载得到。这本小书应该是最早的介绍OSG的专业书籍，可惜的是并没有完成，估计以后也不会再继续写了。这本书是基于OSG1.20的。另外在Google上可以搜索到更多的关于OSG的论文，有些论文写的非常精彩且长，曾记得有位博士写的关于多通道，整整几十页，字还很小。可以到http://www.google.cn/advanced_search?hl=zh-CN也就是www.google.cn 的高级搜索子项里填入相关信息来搜索关键字为OSG或OpenSceneGraph的资源。我一般喜欢搜索PDF与DOC 格式的文档。如图1.1所示。除此之外再也没有英文的专业书籍来介绍OSG了，大概是OSG的书卖的并不是十分的好。曾记得我以前问过 FLMN为什么不买一本参考大全，FLMN当时说：有Doxygen就行了。后来我琢磨一下也是的，一来那玩易儿很贵，在外国便宜，顺差过来就贵了。二来有Doxygen确实就行了，所以没有买。而且OSG快速入门指南是